Задача 1. Определение мощности деривационной гэс
Определить мощность, вырабатываемую генераторами деривационной ГЭС, в соответствии с рис. 4, при условии, что глубина потока и ширина в безнапорном участке водовода одинаковы, по заданным параметрам.
Рисунок 4 – Схема деривационной ГЭС: 1 – водозаборное устройство; 2 – безнапорный участок водовода (лоток); 3 – опорная конструкция водовода; 4 – напорный участок водовода; 5 – здание ГЭС; 6 – поперечное сечение безнапорного участка водовода
Таблица 2 - Исходные данные для расчёта
| № варианта | Qн (м3/с) | Z1 (м) | Z2 (м) | L (м) | VБ (м/с) | Vh (м/с) | α (град) | d (м) | ηm (о.е.) | ηг (о.е) |
| 9 | 0,71 | 4,00 | 39,00 | 53,00 | 0,60 | 2,20 | 76,00 | 0,64 | 0,83 | 0,89 |
Площадь живого сечения лотка на безнапорном участке:
,
где
QH – расход воды, м3/с;
VБ – скорость воды на безнапорном участке, м/с.
Сторона смоченной поверхности (рис. 4):
,
где
S – площадь живого сечения лотка на безнапорном участке, м2.
Смоченный периметр:
,
где
– сторона смоченной поверхности, м.
|
|
|
Гидравлический радиус безнапорного участка водовода:
,
где
S – площадь живого сечения лотка на безнапорном участке, м2;
Х – смоченный периметр, м.
Для определения потерь на трение на безнапорном участке определяется коэффициент Шези:
,
где
R – гидравлический радиус безнапорного участка водовода, м;
n – коэффициент шероховатости.
Необходимый уклон на безнапорном участке определяют по формуле Шези:
,
где
VБ – скорость воды на безнапорном участке, м/с;
С – коэффициент Шези;
R – гидравлический радиус безнапорного участка водовода, м;
Потери напора на безнапорном участке водовода:
,
где
L – длина безнапорного участка водовода, м.
Длина напорного участка водовода:
|
|
|
,
где
Z2 – уровень воды в отводящем канале относительно уровня моря, м;
Z1 – уровень напорного бассейна относительно уровня моря, м;
α – наклон на напорном участке, градус.
Потери напора на напорном участке водовода:
,
где
λ – коэффициент трения воды о стенки труб;
LH – длина напорного участка водовода, м;
Qн – действительный расход на напорном участке без учёта потерь на испарение воды на участке деривации, м3/с;
d – диаметр трубопровода, м.
Мощность потока воды на уровне Z2 без учёта потерь напора на закруглениях водовода:
,
где
Qн – действительный расход на напорном участке без учёта потерь на испарение воды на участке деривации, м3/с;
p– плотность воды, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м·с-2;
Z2 – уровень воды в отводящем канале относительно уровня моря, м;
Z1 – уровень напорного бассейна относительно уровня моря, м;
ΔhБ – потери напора на безнапорном участке водовода;
ΔhН – потери напора на напорном участке водовода;
|
|
|
Механическая мощность на валу турбины:
,
где
P – мощность потока воды на уровне Z2 без учёта потерь напора на закруглениях водовода, кВт;
ηm – КПД турбин.
Электрическая мощность генераторов деривационной ГЭС:
где
Рмех – механическая мощность на валу турбины, кВт;
ηг – КПД генераторов.
Задача 2
Паросиловая установка работает по циклу Ренкина, в соответствии с рис. 5. Параметры начального состояния пара: Р1, t1. Давление в конденсаторе Р2. Определить термический КПД.
Рисунок 5 – Схема паросиловой установки: 1 – парогенератор; 2 – пароперегреватель; 3 – турбина; 4 – генератор; 5 – конденсатор; 6 – питательный насос; 7 – циркуляционный насос
Таблица 3 – Исходные данные для расчёта
| № варианта | Р1 (бар) | Т1 (С) | Р2 (бар) |
| 9 | 130 | 400 | 0,6 |
Энтальпия пара h1 на входе определяется по h-s диаграмме водяного пара, в соответствии с рис. 6, по значениям P1 и t1.
Определяем энтропию пара s1 на входе.
|
|
|
По найденному значению энтропии, считая процесс преобразования энергии пара в турбине адиабатным, по значениям S1 и Р2 определяем энтальпию конечного состояния пара h2.
Определяем энтальпию питательной воды h2' по формуле:
,
где
Ср – теплоёмкость воды, кДж/(кг·К);
tн – температура насыщенного пара в конденсаторе, определяется в соответствии с таблицей 4, 0С.
Таблица 4 – Свойства насыщенного водяного пара
| Давление насыщенного пара, бар | Температура кипения (конденсации), 0С | Удельная энтальпия жидкой воды, кДж/кг |
| 0,6 | 85,95 | 359,93 |
Термический КПД установки:
,
где
h1 – энтальпия пара на входе, кДж/кг;
h2 – энтальпия конечного состояния пара, кДж/кг;
h2ʹ – энтальпия питательной воды, кДж/кг.
Рисунок 6 – Диаграмма водяного пара
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!